铝合金的半熔融挤压加工

1、前言高温下金属材料的加工方法是相当多的,新的加工技术的开发也有引人注意的方法.但将以前的这些方法分类,一般说有(1)铸造加工(2)热塑性加工(3)焊接、熔融切割加工等.显然,这些加工方法都是以熔融或固体金属作为坯料的,它们是科用了熔融金属的良好流动性、高温下金属的变形拉力低和变形能力高,或者熔融金属的结合性、分离性好等特点.这些方法,包括了从熔体到固体的整个工艺过程,例如,近年来发明的新加工方法有熔体锻造法、阿库拉德法、高速连续铸造法等.它们是在比热加工温度范围高的温度下,即在超过固相线温度下,对坯料进行加载或加压而达到造型或成型的加工方法.而且,这些加工的基础都是以熔体或固体作为对象的,所以从这种定义出发,可以认为,它只是属于上述范畴中的一种.     

流变铸造工艺问题探讨

一、前言现代可供大量生产的金属成型方法有两种:一是将完全呈液态的金属冷却成型,即各种铸造方法;另一种是采用完全呈固态的金属成型,即各种压力加工方法(如锻造、挤压、冲压等)。这两种成型方法的温度界限是金属的凝固温度。一般的铸造方法是在合金的液相线以上(过热到某一温度)进行。压力加工方法是在合金的固相线以下进行。     

按需喷射下金属熔体流动行为数值分析

金属熔体沉积增材制造技术可通过逐层堆积直接成形零构件,无需特殊模具和昂贵设备,被公认为是一种节能、降耗的新型快速成型方法,极具发展潜力。研究了按需喷射下金属熔体沉积、铺展凝固机理以及其工艺参数控制;层流和湍流不同情况下金属熔体沉积铺展的主要特征参数;探索了金属微熔体在小空间、大时间温度梯度环境下沉积成型中熔体流动行为、凝固成型机理。这种成形方法将为复杂金属构件的高效控形控性增材制造开拓新途径。     

利用表面张力的金属连续铸造法

本发明的特点:提供了供给熔体金属的方法和一定形状的水冷铸模,以及连续铸造法在升降式底座装置上向下降的熔体金属柱外周喷射冷却水使上部形成凝固外壳,从凝固外壳的上端到熔体金属液面的深度上受不同比例的熔体金属静压。在该静压保持不超过熔体金属表面张力的范围内并在铸熔体金属与水冷却模无接触的条件下使熔体金属自由凝固而进行铸造。     

TiAl合金铸造工艺数值模拟及分析

利用数值模拟方法对比研究了重力铸造、离心铸造和真空吸铸等工艺铸造TiAl合金涡轮铸件的工艺过程,分析了TiAl合金熔体在型腔中的充填规律及凝固特性.结果表明,传统的重力铸造及离心铸造容易产生浇不足、缩松、缩孔等缺陷,真空吸铸技术能大幅提高钛合全熔体的充填能力,且充填过程十分平稳,凝固过程中易于补缩,是小型TiAl合金铸件理想的成型方法.     

凝固原理的前沿进展及其应用

凝固原理是揭示液固相变过程基本规律的学科领域。基于凝固原理的材料制备与成形加工技术即是凝固技术。凝固技术的应用包括铸件、铸锭的铸造,以及各种金属与非金属材料的熔体法晶体生长。在综合分析凝固技术应用背景的基础上,讨论了凝固原理和凝固技术的发展现状。归纳了不同材料加工技术所对应的凝固条件,指出不同加工工艺中凝固过程的差异仅在于对应的温度梯度和冷却速率的不同。进而从工程实践的角度分析了凝固技术研究的前沿方向,指出多组元合金凝固原理,近快速凝固原理与技术,以及多层次凝固分析及其跨尺度耦合是凝固原理与技术研究的发展前沿。最后,分别探讨了铸件、铸锭铸造以及熔体法晶体生长过程中的核心凝固问题与过程控制的原则。     

有发展潜力的平流铸造

在工业中许多地方都要用到金属箔（或金属片）,如变压器铁芯用硅钢版、钎焊用钎料箔等等。平流铸造技术能将液体金属一下子变成直接使用的金属箔或带。简单讲,平流铸造技术是将金属熔体通过一个特定形状的流嘴,浇注到高速旋转的带水冷的冷却辊上,由于冷却和旋转作用,冷却辊甩出连续的尺寸稳定的金属箔（带）。用平流铸造技术生产的金属箔（带）,最宽可达３００ｍｍ,厚度通常在２０～１２０μｍ范围内,厚度公差可控制在厚度的１０％左右。有些材料还可制成５～２０μｍ的箔条。平流铸造技术的主要优点：有典型的快速凝固特征,即冷速…     

电磁技术在铸造中的研究与应用

介绍了利用电磁场与金属相互作用产生的焦耳热效应和洛仑兹力效应，以及用于铸造的几种电磁加工技术，包括感应加热技术、电磁搅拌技术，电磁雾化技术，电磁约束成型技术，薄壁件移动磁场铸造技术，熔体输送技术等，这些技术在21世纪的绿色集约铸造中，将占有重要地位。     

颗粒增强锌基复合材料研究现状与展望

颗粒增强锌基复合材料是当前研究较多、比较成熟、应用较广泛的金属基复合材料。综述了颗粒增强锌基复合材料的制备方法、界面微观结构、力学性能及摩擦磨损性能等的研究现状,分析了存在的技术难题,提出了今后的研究重点和发展方向。指出,喷射沉积快速凝固技术是继承传统铸造与粉末冶金发展起来的一种新型快速凝固技术,它将金属熔体的雾化和雾化液滴的沉积两个过程合为一体,直接由液态金属制备具有快速凝固组织特征的大块金属实体,是一种很有潜力的纳米颗粒增强锌基复合材料制备技术。     

功率超声波辅助铸造仿真模拟研究进展

物理、材料和电子等领域科学技术的飞速发展使得声场、磁场和电场等外场调控技术逐渐成熟。其中，超声场能在高温金属熔体中诱导独特的非线性声学效应(主要包括声流作用与空化效应),进而对金属凝固过程产生调控作用。在金属凝固前或凝固过程中施加功率超声波，均可在一定程度上改善凝固路径、细化晶粒组织、降低偏析、减少凝固缺陷等。功率超声辅助铸造技术亦逐渐成为工程领域基础研究与工业化应用的热点之一。围绕超声波辅助铸造中换能系统、流场、温度场、声流作用、空化效应及晶粒细化等建模仿真内容进行综述和比较分析，并对大规格金属材料多源超声铸造仿真进行了展望。     

工业设计中的快速成型技术

介绍了工业设计中的金属快速技术:直接金属成型工艺和快速金属铸造加工工艺。快速铸造技术能提高生产效率,适合产品设计中各种复杂产品的单件小批量的设计生产。     

金属熔体外场处理技术的研究进展

金属熔体外场处理技术是金属熔体处理技术的重要类别之一,它应用于金属半固态或低温液态流变成形等各种铸造场合,目的是实现凝固组织的整体均匀化和细化。基于性价比,提出了评价外场处理技术的3个原则:工艺简单原则、均匀细化原则和减少缺陷原则。结合对现有外场处理技术的客观评价,引荐了一种类似豆浆机原理的"金属熔体切割破散处理技术"。     

直接水冷连续铸造法

用直接水冷连续铸造工艺铸造铝铸锭,尤其是铸造具有“热脆性”的铝-镁-硅合金(?)铸锭时,铸造速度必须低于实际测定的裂纹扩展速度,铸出一定长度的无裂纹完好铸锭后,再将铸造速度提高到裂纹扩展速度以上,但应低于较高的实际测定的裂纹起始速度。在低于裂纹扩展速度下铸造铸锭的长度,应是铸锭直径的2～4倍(对扁铸锭来说,为铸锭厚度的2～4倍)。本发明适用于轻金属铸锭生产,尤其是适用于直接水冷铸造工艺铸造铝铸锭(包括铝合金铸锭)。直接水冷铸造工艺,通常是把金属熔体引入到一个铸模里,铸模底都先用一个底座靠合。底座在操纵者控制下,能以所要求的速度下降,从而将铸锭从铸模中引出、当金属熔体进入铸模时,便在与模壁接触的地方形成凝固表壳。铸模里的金属达到一定深度后,下降底座,冷却水直接喷射到铸模和底座之间的已凝固金属表面,     

金属与合金的半熔融态加工

<正> 半熔融态加工,指将金属与合金加热到半熔化状态,或加热成为液态后再经搅拌冷却至半凝固状态时,利用材料在熔化或凝固过程中产生的金属学和机械性能的变化,对处于固液共存状态的半熔融浆糊状金属进行各种成形加工,从而得到所需要的形状、性能的制品的加工方法。 半熔融态加工和铸造、锻造等成形方法同属高温成形方法,但又各有区别。就加工时金属与合金的状态和加工温度而言,铸造包括液态模锻都是针对液态金属进行加工,从合金状态图上看是在液相线以上的温度区域,锻造则是针对固态金属进行加工,其加工范围     

RPM与特种加工组合的快速模具制造

概括介绍了快速原型制造(RPM)技术的特点及其发展现状，重点介绍了基于RPM的直接快速制模法以及RPM与电铸、金属喷涂、浇注、精密铸造和成型电极加工等特种加工方法组合的间接快速制模法，概述了快速模具制造技术的研究和发展概况。     

变形铝合金的挤压铸件

据联邦德国期刊《Aluminium》1987年第2期报道,日本采用挤压铸造技术生产变形铝合金铸件。所生产的铸件除了具有变形加工材料那样好的机械性能和焊接性能外,其成本比用变形加工材料制成零件的成本低。挤压铸造技术是将金属熔体浇注到坚硬的金属模内,并在高压下发生凝固。施加的高压     

熔体旋淬的Ti-Hf-Ni-Re形状记忆合金带

当前对于高温形状记忆合金的需求日益增长 ,现已开发出了一些加Ｈｆ或Ｚｒ取代Ｎｉ Ｔｉ合金中的一部分Ｔｉ的形状记忆合金 ,但是这些三元合金都由于其韧性差难以加工而严重阻碍了他们的实用化进程。人们发现熔体快速凝固技术有可能直接生产适合实验室用直到工业应用的一定尺寸范围的形状记忆合金带材。因此 ,法国的巴黎化工大学冶金组织实验室和乌克兰科学院金属物理研究所等单位合作研究了用熔体快速凝固技术制备的添加Ｒｅ的Ｔｉ Ｈｆ Ｎｉ高温形状记忆合金。之所以添加铼的原因如下 :添加少量Ｒｅ( 0 5%原子 )可改善奥氏体相的力学性能…     

好的晶粒细化剂是怎样细化晶粒的

前言在生产高质量铝制品时,一项主要的要求是严格地控制铸造组织.细晶粒的铸造组织可以在技术和经济方面提供很多效益.控制晶粒尺寸的最好方法是向金属熔体中加入能形成晶核的粒子.这些粒子在铝熔体凝固时成为新晶粒的核心.这些成核剂通常是以一种铝中间合金的形式加入的.本文考察了工业纯铝和向铝中添加了细化晶粒的成核粒子这样两种金属熔体的凝固情况.     

略论八十年代铝及铝合金熔铸技术(上)

本文分熔炼技术、熔体处理、铸造技术和测试技术四个部分,略述了当代国内外铝和铝合金熔铸技术发展概况。熔体中的气体95％是氧气。除气剂有Cl_2、CzCl_6、AlCl_3、N_2,还有真空除气。熔体中的夹杂物主要是氧化铝膜、由MgO_3和镁尖晶石组成的氧化物、球块状SiO_2、硼化物粒子、盐类粒子、碳化物和氮化物等。熔体过滤一般都采用在线过滤,以防二次污染。所采用的过滤方法主要有:阿尔康的玻璃丝滤法(UGCF)、阿尔考的469法、英国铝业公司的FILD法、凯萨的陶瓷管过滤法(CTF)、奥大利亚联邦铝业公司陶瓷泡沫板过滤法(CFF、Selee)、法国彼施涅Alpur法、美国联合碳化物公司的SNIF法、美国铝业联合公司的MINT法等。MINT法是其中比较先进的。传统的直接水冷半连续铸造法有些弊病,在铸锭表面上容易产生偏析浮出物。较好的铸造方法有同水平热顶铸造、气滑成型铸造、电磁铸造和超级型Jumbo 3C连续铸轧法。     

熔融铝质量超声测定法

前言在Mansfield熔体金属监控器(Reynolds4-M System~(TM))未发明之前,没有任何方法能够连续或直接地测定熔体铝的非金属含量。该脉冲回波超声系统可以连续监测铸造的熔融